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机械制造技术的研究

2015-10-21赵伟丰

科技致富向导 2015年1期
关键词:制造机械技术

赵伟丰

【摘 要】随着现代科学技术的快速发展,机械制技术也面临着不同方面的发展要求。应该加强机械制造技术的研究,对于机械制造技术的基础应该加以研究,在机械制造的技术上应该严格的控制加工的质量,机械制造技术内容包括金属切削过程、机械制造中的加工方法及装备、机械加工质量及其控制、工艺规程设计、机床夹具设计、机械制造技术的发展。

【关键词】机械;制造;技术

0.前言

机械制造业作为一个传统的制造业已经发展了很多年,机械制造已经深入到各行各业并已成为基础工业的主要研究方向。对于机械制造技术的开发与研究应该从金属切削过程、机械制造中的加工方法及装备、机械加工质量及其控制、工艺规程设计、机床夹具设计等方面进行仔细的研究,先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向[1]。

1.金属切削过程

金属切削加工过程中刀具与工件之间相互作用和各自的变化规律是一门学科。在设计机床和刀具﹑制订机器零件的切削工艺及其定额﹑合理地使用刀具和机床以及控制切削过程时﹐都要利用金属切削原理的研究成果﹐使机器零件的加工达到经济﹑优质和高效率的目的。切削时刀具的前面和后面上都承受法向力和摩擦力,这些力组成合力F1,在外圆车削时,一般将这个切削合力F2分解成三个互相垂直的分力。在设计和使用机床和刀具时,需要应用切削原理中有關切削力、切削温度和刀具切削性能方面的数据。

2.机械制造中的加工工艺

制坯阶段:如果需要专门的毛坯,就需要有铸造或锻造工艺。这需要铸造车间,传统工艺为翻砂。锻造车间则多使用焦炭炉、电炉、空气锤或大型的水压机。当然,还可以使用冷镦机。

机械加工阶段:传统意义上的机械加工无非是车、铣、刨、磨、钳。现在很多企业引入了数控加工中心,可以取代车、铣、刨等工艺。如果是钣金件,则需要剪板机、折弯机以及冲压成型设备。

热处理阶段:机械加工完成后,如果对金属材质的软硬度有要求,还需要经过热处理。热处理的设备有电炉、盐炉和淬火槽。

表面处理阶段:最后是表面处理阶段,需要先经过酸洗,然后可以进行喷塑、喷漆、电镀、发蓝或者阳极化等处理工艺。对于标准件产品,通常会采用专用生产线,实行批量生产。

3.机械加工质量及其控制

要想分析影响机械加工质量的因素,首先要弄明白的是力学、物理本质对于机械加工原始误差所产生的种种影响,包括其规律影响到加工精度的程度,一旦控制和掌握了能够对机械加工误差产生影响的方法,就能够使加工精度达到预期目标,甚至能够找到新的途径和方法用来使机械加工精度得以提高,运用一些管理手段 、技术手段 、员工素质等措施,杜绝不合格品的产生,但是还有一点就是,质量管理体系并没有避讳废品或不合格品,更注重的是出了问题该如何有效解决并保证不再出现,也就是纠正预防措施。深孔加工的工艺难点为:刀具细长,刚性差,加工中容易使孔的轴线歪斜;冷却散热条件差;排屑困难,严重时引起刀具崩刃或折断。作为保障基础,对于机械产品的质量而言,零件的加工质量至关重要。零件的加工表面质量和机械加工精度是零件加工质量主要的两个方面,同时也是最为重要的课题在机械制造工艺学领域被广泛研究。本文对零件机械加工精度所能受到的规律和因素的影响加以分析,同时提出相关的措施[2]。

措施:采取工件旋转的方式以及改进刀具导向结构,减少刀具的引偏;采用压力输送切削液,冷却刀具和排屑;改进刀具结构,强制断屑,有利切屑顺利排出。单件小批在卧式车床上进行,成批生产在深孔加工专用机床上进行。

4.机械制造工艺规程设计

一部分是机械加工工艺规程设计的基础知识和基本理论;另一部是如何编制工艺规程,主要是以螺纹、轴类、齿轮、盘类、排气阀与缸套等零件以及丝锥与滚刀、剖分式减速器箱体和零部件装配的工艺规程编制为例进行说明。毛坯的制造形式 ,零件材料为HT240,考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,对于一般轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则。定位误差的分析,定位元件尺寸及公差的确定。本夹具的主要定位元件为止口,而该定位元件的尺寸公差为-0.03,而孔径尺寸为自由尺寸精度要求,可满足加工要求[3]。

5.机床夹具设计

夹具装置设计的基本要求:夹紧过程中,不改变工件定位后占据的正确位置;夹紧力的大小要可靠和适当,既要保证工件在整个加工过程中位置稳定不变,振动小,又要使工件不产生过大的夹紧变形。夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应,在保证生产率的前提下,其结构要力求简单,以便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。夹紧力的作用点:夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内;夹紧力的作用点;应选在工件刚度较高的部位;夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。

6.机械制造技术的发展

近些年来,随着现代科学技术的不断发展,特别是计算机技术的进一步发展,促使传统的机械制造技术及数控技术、精密检测技术的相互结合,向高精度、高效率、柔性化、集成化、智能化的方向发展,使生产效率和质量大幅度提高。目前机械制造的发展方向主要是向高速、强力切削方向发展,金属切削机床结构设计与制造水平的提高和新型刀具材料的应用,使切削加工效率大为提高。向超精密及细微加工技术方向发展,各种精密、超精密加工技术,细微加工与纳米加工技术在微电子芯片、光电子芯片、微机电系统(MEMS)等尖端技术及国防装备领域中将大显身手。为适应市场的不断变化,机电产品更新换代的频率在加快,多品种、中小批量的生产和制造系统的自动化生产,将成为今后一种主要生产类型。因此,自动制造技术将进一步向柔性化、集成化、智能化、网络化方向发展。绿色制造技术,综合考虑社会、环境、资源等可持续发展因素的绿色制造(无浪费制造)技术,将朝着能源与原材料消耗最少,所产生的废弃物最少并尽可能回收利用,在产品的整个生命周期中对环境无害等方向发展,它是精益生产、柔性生产、敏捷制造的延伸和发展[4]。

7.结语

综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地[5]。 [科]

【参考文献】

[1]张世昌.机械制造技术基础.天津大学出版社.

[2]李建平,何方军.先进制造技术与我国现代机械制造业[J].机械管理开发,2009,10.

[3]朱政红,时晓蕾.21世纪先进制造技术的发展概况.工具技术,2009(43).

[4]丁元增.发展中国化的先进制造技术.农业装备与车辆工程,2006(8).

[5]张磊.先进制造技术的发展.制造业信息化,2009,8,26.

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